Study and Application of Non.Contact Acoustic Manipulation

• Project/Area Number: 19560248
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Dynamics/Control
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: KOZUKA Teruyuki National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (60357001)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): YASUI Kyuichi 独立行政法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 主任研究員 (30277842)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 音響エネルギー / 超音波 / 音響放射圧 / 定在波 / 非接触 / マニピュレーション

Research Abstract

空気中において、超音波の定在波を用いた非接触物体捕捉に関する研究を行った。28kHz の空中超音波音源を試作し、凹面型反射板との間で定在波音場を生成した。実験で物体に作用する力を測定すると共に、数値計算で音圧の分布及び音場中の物体に作用する力を求めたところ、定性的な一致が確認された。良好な条件下では、直径2mm の鉄球を音圧の節に捕捉(浮遊)できることを示した。

Research Products

• [Journal Article] Measurement and Numerical Calculation of the Force on a Particle in a Strong Acoustic Field for levitation (2009)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, ジュディ・リー, 飯田康夫
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 48(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Measurement and Numerical Calculation of the Force on a Particle in a Strong Acoustic Field for levitation (2009)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 他3名
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Vol.48(掲載決定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acoustic Manipulation in Air Using a Standing Wave Field (2008)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • Journal Title: Nonlinear Acoustics-Fundamental and Applications(ISNA18) Pages: 115-118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acoustic Standing-Wave Field for Manipulation in Air (2008)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47 Pages: 4336-4338
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acoustic Manipulation in Air Using a Standing Wave Field (2008)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 他3名
  • Journal Title: Nonlinear Acoustics-Fundamental and Applications (ISNA18) Pages: 115-118
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acoustic Standing-Wave Field for Manipulation in Air (2008)
  • Author(s): 小塚 晃透、安井 久一, 他3名
  • Journal Title: Japanese Journal of Apphed Physics Vol.47
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 空中超音波を用いた非接触マニピュレーション (2009)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一
  • Organizer: 日本機械学会関東支部第15期総会講演会
  • Place of Presentation: 茨城大学
  • Year and Date: 2009-03-07
• [Presentation] 超音波浮 揚における強力音場生成のための音源及び反射板の検討 (2008)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, ジュディ・リー, 飯田康夫
  • Organizer: 第29回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台市シルバーセンター
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Presentation] 超音波浮揚における強力音場生成のための音源及び反射板の検討 (2008)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 他4名
  • Organizer: 第29回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: 仙台市シルバーセンター
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Presentation] Acoustic Manipulation in Air Using a Standing Wave Field (2008)
  • Author(s): 小塚晃, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • Organizer: 18th International Symposium on Nonlinear Acoustics
  • Place of Presentation: KTH(スウェーデン)
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Presentation] Acoustic Manipulation in Air Using a Standing Wave Field (2008)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 他3名
  • Organizer: 18^<th> International Symposium on Nonlinear Acoustics
  • Place of Presentation: KTH(スウェーデン)
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Presentation] 超音波を用いた非接触マニピュレーション (2008)
  • Author(s): 小塚晃, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • Organizer: 平成20年度産業技術総合研究所中部センター研究発表会
  • Place of Presentation: デザインセンタービル・ナディアパーク
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] 超音波を用いた非接触マニピュレーション (2008)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一, 他3名
  • Organizer: 平成20年度産業技術総合研究所中部センター研究発表会
  • Place of Presentation: ナディアパーク
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] 凹面反射板を用いた気体中定在波音場による非接触マニピュレーション (2008)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一
  • Organizer: 日本音響学会2008年春季研究発表会
  • Place of Presentation: 千葉工業大学
  • Year and Date: 2008-03-19
• [Presentation] 気体中超音波マニピュレーションのための定在波音場の検討 (2007)
  • Author(s): 小塚晃, 安井久一, 辻内亨, 砥綿篤哉, 飯田康夫
  • Organizer: 第28回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2007-11-14
• [Presentation] 超音波浮揚のための音場の検討 (2007)
  • Author(s): 小塚晃透, 安井久一
  • Organizer: 2007年度非線形音響研究会
  • Place of Presentation: 加藤科学振興会軽井沢研修所
  • Year and Date: 2007-07-21